OBJECTIVES: This study is to develop the optimum mixing proportions for cement concrete pavement with using recycled aggregates. METHODS: The mixture varied recycled coarse aggregates content from 50 % to 100 % to replace the natural coarse aggregates by weight. Tests for fundamental properties as a cement concrete pavement were conducted before and after hardening of the concrete. RESULTS: It was found that the variation in the amount of the recycled aggregate affected the compressive and flexural strength development, as well as the chloride ion penetration resistance. As the amount of the recycled aggregate content increased the compressive and flexural strength and the resistance to chloride ion penetration decreased. However, the resistance to freeze-thaw reaction was affected significantly. In addition, the gradation of the aggregate became worse and hence so did the coarseness factor as the recycled aggregate amount increased. CONCLUSIONS : The fundamental properties of the concrete with recycled aggregate does not seem to be appropriate when the recycled aggregate quality is not guaranteed up to a some level and its replacement ratio is over 50%. The optimized gradation of the aggregates should also be sought when the recycled aggregate is used for the cement concrete pavement materials.

본 논문에서는 Co-Rotational plane beam transient analysis EDISON program(CR-보)를 이용한 에어포일 단면형상 변화 에 따른 진동특성 연구를 수행하였다. Co-Rotational 평면 보 해석은 대 회전과 작은 변형률을 갖는 보 해석에 적합하다. 항 공기의 날개를 외팔보로 가정하여, VABS를 통한 단면해석과 Fourier 변환을 통해 각 단면형상 변화에 따른 에어포일의 고 유진동수를 비교하였다. VABS를 사용하여 단면의 형상과 재료의 적층 정보를 고려한 단면에서의 유한요소 해석을 수행하 였다. 에어포일의 재질, spar 유무, 단일 등방성 재료·복합재료, 에어포일 최대두께의 변화에 따라 에어포일의 끝단 진폭과 고유진동수가 변화함을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 에어포일 고유진동수 변화는 2차 관성모멘트/단면적, 밀도, 영률의 변화에 상당한 영향을 받음을 알 수 있었다.

최근 노후화된 구조물의 재건축 또는 재개발과 같은 건설 사업의 급속한 팽창으로 인하여 발생되는 건 설폐기물의 발생량은 점차적으로 증가하고 있으며, 향후 건설폐기물 처리는 점차 사회적으로 매우 중요한 부분을 차지할 것으로 예상된다. 또한 국내의 천연골재 부존량은 제한적이며, 이는 빠른 시일 내에 고갈 될 전망이다. 따라서 본 연구에서는 천연골재를 대체할 수 있는 순환골재를 활용하여 포장용 콘크리트에 적용하기 위한 연구의 일환으로, 천연골재 중량대비 50%, 70% 및 100%를 순환골재로 치환하여 재령 28 일의 압축강도 및 염소이온침투에 대한 저항성을 분석하였다. 또한 염소이온침투 저항성 실험은 ASTM C 1202에 의거하여 수행하였다. 그림 1 및 그림 2는 각 변수별 압축강도 및 염소이온침투 저항성을 비교하 고 있다. 압축강도 실험결과, 순환골재를 50% 치환한 R50 변수의 압축강도는 30MPa 수준으로 분석되었다. 또 한 순환골재 치환 70% 및 100% 변수인 R70 및 R100 변수는 R50 변수보다 약 10.9% 및 11.3% 감소한 압축강도 값을 나타내었다. 또한 염소이온침투 저항성 실험결과, R50 변수의 통과전하량은 2,862쿨롱의 값으로 ASTM C 1202 평가기준에 따라“보통”으로 분석되었다. 반면, R70 및 R100 변수의 염소이온침 투 저항성 실험결과, 3,592 및 4,466쿨롱의 통과전하량 R50 변수보다 다소 높은 통과전하량 값을 나타내 었으며 이는 평가기준에 의거하여“보통” 및“높음”으로 분석되었다. 순환골재 치환율 증가에 따라 압축 강도는 감소하였고, 통과전하량은 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 포장용 콘크리트에 순환골재의 다량 치환으로 순환골재의 낮은 밀도 및 높은 흡수율에 기인한 것으로 판단된다. 또한 순환골재를 포장용 콘크 리트에 적용하기 위해서 추가적인 역학적 특성 및 내구 특성을 분석하여 적용함이 바람직할 것으로 사료 된다.

본 논문에서는 Euler-Bernoulli Beam(EB-beam) 및 신속 Fourier 변환을 이용하여 수치분석적 빔 모델 및 Co-rotational plane beam EDISON program(CR-beam)을 이용한 빔 모델의 가진주파수 변화에 따른 외팔보의 자유단 진동 연구를 수행하였다. 위의 두 빔 모델에서의 끝단에서는 진동이 시간이 지남에 따라 감소하다가 정상상태에 이르는 것을 확인하였다. 끝단에서 가진주파수가 증가함에 따라 구조적 감쇠에 의해 변위이 감소하는 경향을 보인다. 감쇠를 고려한 EB-beam과 CR-beam가 정상상태로 진입하는 경향이 비슷하나, 가진주파수는 정상상태가 나타나는 시간과 독립적임을 제시한다.

최근 재건축 및 재개발 사업의 급속한 팽창으로 인하여 건설폐기물의 발생이 급격히 증가할 것으로 예 상되며, 향후 건설폐기물의 처리에 대한 중요성이 더욱 증대될 것으로 예상된다. 국립환경과학원에 따르 면 건설폐기물 중 폐 콘크리트가 차지하는 비중은 68.5%로 가장 많은 비율을 차지하고 있다. 폐 콘크리트 의 경우 대부분 재자원화로 인하여 순환골재로 생산되고 있으며, 최근 이렇게 생산된 순환골재를 활용한 많은 연구 결과가 보고되고 있다. 그림 1은 향후 천연골재 부존량 및 골재 수요량을 나타내고 있으며, 그 림 2는 폐 콘크리트 발생 예측량을 나타내고 있다. 순환골재를 사용한 콘크리트는 일반콘크리트에 비해 불순물이 포함될 가능성이 크며, 순환골재 표면에 미 제거된 시멘트페이스트로 인해 높은 흡수율을 야기시켜 콘크리트의 성능저하와 더불어 단위수량이 많 이 소요된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 이물질을 제거한 순환골재를 활용하여 포 장용 콘크리트 개발의 일환으로 포장용 콘크리트의 요구 성능기준 중 하나인 휨강도 특성을 콘크리트의 휨 강도 시험 방법(KS F 2408)에 의거하여 실험을 수행하였다.

최근 전 세계적인 기후 변화에 따라 국지성 폭우 및 설계예상 수준을 뛰어넘는 강우량 등으로 인하여 도로 및 비탈면의 유실 피해가 증가하고 있다. 이러한 유실에 따른 재해가 발생했을 때, 신속한 복구를 위 한 복구장비의 접근이 쉽지 않은 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 최소한의 장비 및 시공인력으로 안 전하고 신속한 복구기술 개발의 일환으로, 도로 및 비탈면 유실부에 골재망을 활용하여 골재 채움을 실시 하고, 고흐름도 모르타르로 골재 내부공극을 충전하는 형태의 복구기술 개발의 실험적 연구를 수행하였 다. 그림 1은 최근 10년간 자연재해에 의한 피해 발생 비용을 나타내고 있으며, 그림 2는 도로유실에 따 른 복구 전경을 나타내고 있다. 그림 3과 같이 골재 사이사이 공극을 충전할 수 있도록 고흐름도 모르타르의 배합을 수행하였으며, 고 흐름도 모르타르의 컨시스턴시 실험을 통하여 충분한 충전성능을 확보하는 것을 알 수 있었다. 또한 그림 4와 같이 골재투입을 위한 골재망을 활용하여 복구 적용 형태에 따라 유동적으로 적용가능한 골재 투입 기술을 개발하였다. 본 연구에서는 고흐름도 모르타르를 활용한 골재충전 콘크리트의 압축강도를 KS F2405에 의거하여 실험을 수행하였다.

PURPOSES: This study investigates the mechanical performance of carbon-capturing concrete that mainly contains blast furnace slag. METHODS: The mixture variables were considered; these included Portland cement content, which was varied from 10% to 40% of the blast furnace slag by weight. The specimens were exposed to different conditions such as high N2 and O2 concentrations, laboratory conditions and high CO2 conditions. Mechanical performances, including compressive and flexural strengths and carbon-capturing depth, were evaluated. RESULTS : The slump, air content and unit weight were not affected significantly by the variation in cement content. The strength development when the specimens were exposed to high purity air was slightly greater than that when exposed to high CO2. As the cement content increased the compressive and flexural strength increased but not considerably. The carbon-capturing capacity decreased as the cement content increased. The specimens exposed in the field for 70 days had flexural strength greater than 3 MPa. CONCLUSIONS : The results indicate that cement content is not an important parameter in the development of compressive and flexural strengths. However, the carbon-capturing depth was higher for less cement content. Even after field exposure for 70 days, neither any significant damage on the surface nor any decrease in strength was observed.

PURPOSES: In this study, alkali-activated blast-furnace slag (AABFS) was investigated to determine its capacity to absorb carbon dioxide and to demonstrate the feasibility of its use as an alternative to ordinary Portland cement (OPC). In addition, this study was performed to evaluate the influence of the alkali-activator concentration on the absorption capacity and physicochemical characteristics. METHODS: To determine the characteristics of the AABFS as a function of the activator concentration, blast-furnace slag was activated by using calcium hydroxide at mass ratios ranging from 6 to 24%. The AABFS pastes were used to evaluate the carbon dioxide absorption capacity and rate, while the OPC paste was tested under the same conditions for comparison. The changes in the surface morphology and chemical composition before and after the carbon dioxide absorption were analyzed by using SEM and XRF. RESULTS: At an activator concentration of 24%, the AABFS absorbed approximately 42g of carbon dioxide per mass of paste. Meanwhile, the amount of carbon dioxide absorbed onto the OPC was minimal at the same activator concentration, indicating that the AABFS actively absorbed carbon dioxide as a result of the carbonation reaction on its surface. However, the carbon dioxide absorption capacity and rate decreased as the activator concentration increased, because a high concentration of the activator promoted a hydration reaction and formed a dense internal structure, which was confirmed by SEM analysis. The results of the XRF analyses showed that the CaO ratio increased after the carbon dioxide absorption. CONCLUSIONS : The experimental results confirmed that the AABFS was capable of absorbing large amounts of carbon dioxide, suggesting that it can be used as a dry absorbent for carbon capture and sequestration and as a feasible alternative to OPC. In the formation of AABFS, the activator concentration affected the hydration reaction and changed the surface and internal structure, resulting in changes to the carbon dioxide absorption capacity and rate. Accordingly, the activator ratio should be carefully selected to enhance not only the carbon capture capacity but also the physicochemical characteristics of the geopolymer.

PURPOSES: As a part of our research into repair techniques for roads that have collapsed as a result of a natural disaster, this study set out to find the optimum mix proportion for gravels to be used to restore a damaged area. METHODS: This study considered flow and strength-development characteristics. The experimental variables were the W/C ratio, the usage of the admixture, the types of cement, and the quantity of fine aggregate over three different experimental stages. The compressive strength was measured at 12 hours, one day, three days, and seven days. RESULTS : The flow varied with the amount of fine aggregate and the use of a high-range water-reducing (HRWR) admixture. The compressive strength also varied with respect to the type of cement and the W/C ratios. The strength satisfied the expected requirement of 21 MPa after one day, provided the mix proportion was appropriate. CONCLUSIONS: A gravel-filling high-flow cement-based mortar exhibited strength and consistency with a W/C ratio in the range of 0.40 to 0.45, assuming the use of HRWR at 0.5 to 0.7% and a fine aggregate/cement ratio of 1.0 to 1.5.

본 연구는 대표적 산업부산물인 고로슬래그를 활용한 탄소흡수용 도로재료 개발 연구의 일환으로 탄소 포집 활성화제로 규산나트륨 및 수산화칼슘을 사용한 콘크리트의 노출조건에 따른 압축강도 특성을 분석 하였다. 고로슬래그 중량대비 시멘트 첨가량을 10%에서 40%까지 10%씩 증가시켜 표 1의 배합표에 따라 압축강도 시험체를 제작하였다. 시험체는 촉진 탄산화시험기에서 CO2 10%(100,000ppm)의 조건 및 밀폐 챔버를 이용한 고순도 air 조건에서 90일까지 노출을 진행하였다. 그림 1 및 그림 2는 압축강도 측정결과 를 나타내고 있다.

본 연구에서는 공항포장 기층의 배수성 확보를 위해 시멘트 안정처리기층에 적용하기 위하여 기 개발 된 투수콘크리트의 현장 적용을 통해 최적 함수비 및 최적 다짐방법을 도출하기 위한 현장시험시공을 실 시하였다. 우선 기층에 활용하기 위한 콘크리트의 경우, 단위수량에 따라 다짐 및 마무리에 영향을 미치 므로 ASTM D 4944에 의거하여 급속 함수량 시험기를 이용하여 배치플랜트에서 생산되는 콘크리트의 함 수비를 측정, 관리하였다. 또한 포설 및 다짐에 앞서, 보조기층의 파편을 제거하고 땅을 평탄하게 만들기 위해 그레이더를 활용하였으며, 탠덤롤러를 이용하여 보조기층의 평탄화 작업을 진행하였다. 공항활주로 포장용 기층에 적용하기 위한 투수콘크리트의 포설은 아스팔트 피니셔를 활용하였으며, 다 짐에 따른 역학적 특성 및 내구특성을 분석하기 위하여 무다짐, 탠덤롤러 왕복 1회, 3회 및 5회의 다짐을 통해 최적 다짐방법을 도출하였다. 또한 도로공사 전문시방서에 의거하여 비닐덮기에 의한 양생을 진행하 였으며, 재령 7일에 코어채취를 통하여 압축강도, 투수계수, 연속공극률 및 동결융해 실험을 진행하였다.

본 연구에서는 도로유실부 긴급복구를 위한 고흐름도 모르타르의 압축강도 특성을 분석하였다. 실험에 사용된 잔골재는 강원도 삼척 인근에서 채취하였으며, 사용된 잔골재의 입도분포는 그림 1과 같다. 또한, 조기강도 발현의 목적으로 1종 조강형 시멘트를 사용하였다. 표 1은 사용 배합표를 나타내고 있으며, 재 령 12시간, 재령 1일, 재령 3일 및 재령 7일에 변수별 압축강도를 측정하였다.

본 연구에서는 도로 기층용 콘크리트의 굵은골재 입경에 따른 재령 7일 압축강도 특성을 분석하였다. 골재는 서울 인근에서 채취한 굵은골재 최대치수 25mm 및 40mm의 골재를 사용하였으며, 굵은 골재의 입도분포는 그림 1 및 그림 2와 같다. 또한, 도로 기층용 콘크리트의 배합은 고속도로공사 전문시방서에 의거하여 도로 기층용 콘크리트 기준을 만족할 수 있도록 표 1과 같이 배합표를 제시하였다. 압축강도 측 정을 위해 KS F 2403에 의거하여 ∅150×300mm의 시험체를 제작하여 23±2℃의 항온항습실에서 양생 후 KS F 2405에 의거하여 재령 7일의 압축강도를 측정하였다.